Een kunstmatig intelligent systeem kan met 80 % nauwkeurigheid voorspellen hoe het een patiënt met een ernstige longziekte de komende vijf jaar zal vergaan. Het systeem gebruikt cases van honderden andere patiënten met die ziekte. Met de voorspelling kunnen artsen een beter geïnformeerde beslissing nemen over de intensiteit van de ziektebehandeling.


Bij de ernstige maar zeldzame longziekte pulmonale (arteriële) hypertensie zijn de bloedvaten in de longen vernauwd, waardoor de druk in die vaten stijgt. Dat maakt het voor het hart zwaarder om bloed rond te pompen, met negatieve gevolgen voor dat orgaan. De rechter hartkamer raakt beschadigd, omdat die voortdurend te hard moet werken.

Patiënten met de ziekte kunnen worden behandeld met medicijnen, maar die verlichten slechts de symptomen. De progressieve ziekte is niet te genezen. Ongeveer een derde van alle patiënten overlijdt binnen vijf jaar na de diagnose.
 

Lerend systeem

Onderzoekers van de Medical Research Council in Groot-Brittannië hebben nu software gebouwd voor het automatisch analyseren van bloedtests en hartscans van patiënten. Het computerprogramma kan helpen om pulmonale hypertensie beter te behandelen, zo schrijven ze in het vakblad Radiology (artikel 'Machine Learning of Three-dimensional Right Ventricular Motion Enables Outcome Prediction in Pulmonary Hypertension: A Cardiac MR Imaging Study'). In de software stopten de onderzoekers zelflerende algoritmen, zodat het systeem beter wordt als het bestaande cases bekijkt.

Het lerende systeem kreeg van 256 patiënten de uitslagen van bloedtests te zien, gecombineerd met scans van het kloppende hart. Op basis van deze scans bouwden de onderzoekers een virtueel 3D-model van het hart, met zo’n 30.000 datapunten (zie afbeelding). Het model helpt bij het vinden van zwakke plekken in het hart. De onderzoekers koppelden die gegevens aan acht jaar aan patiëntdata, zodat de software kon leren welke afwijkingen voorspelden wanneer een patiënt binnen afzienbare tijd zou overlijden.
 

Vijf jaar vooruit

Op basis hiervan kan het programma vijf jaar vooruit kijken en met 80 % nauwkeurigheid voorspellen of iemand binnen die tijd zal overlijden. Van artsen is bekend dat ze een nauwkeurigheid van 60 % halen. De patiënt kan dus baat hebben bij de nieuwe software, want die helpt de behandelend arts te beslissen over de zwaarte van de behandeling. Anders gezegd: als de arts weet dat een patiënt er erg slecht voor staat, is er meer reden om “alles uit de kast te halen”.

‘Hiermee kunnen we de intensiteit van de behandeling precies afstemmen, zodat de patiënten er het meeste baat bij hebben’, aldus hoofdonderzoeker dr. Declan O'Regan van Imperial College London tegen BBC News.
 

Andere hartziekten

Het onderzoeksteam wil zijn software nu ook in andere ziekenhuizen gaan testen, voordat ze beslissen of het pakket breder wordt verspreid onder artsen. Ook gaan ze het lerende systeem testen voor andere hartziekten, zoals cardiomyopathie, waarbij de hartspier niet goed pompt. Ook bij die aandoening moet de arts keuzes maken tussen verschillende vormen van behandeling, zoals het aanbrengen van een pacemaker. Daarbij kan kunstmatig intelligente software helpen om de juiste beslissing te nemen op het juiste moment.

 

 

Beeldmateriaal MRC London Institute of Medical Sciences